Verfahren 1
Thermische Verfahren bilden mit ca. 74% vom Gesamtumsatz die bedeutendste Technologie auf den Markt für Entsalzungsanlagen. Umkehrosmose-Anlagen (Reverse Osmosis Desalination Plants) erreichen heute bereits ca. 22 % mit zunehmender Tendenz. Die restlichen 4% sind Brüdenverdichter-Anlagen (Vapour Compression Plants) und Solar-Anlagen.
Termische Verfahren | ||
MSF(Multi Step Flash) | MED (Multi Effect Distillation) | |
(Mehrstufige Entspannungsverdampfung) | (Mehreffekt-Destillation) | |
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Bei dem MSF-Verfahren wird das Meerwasser im Inneren der Kondensationsrohre, die alle Verdampferkammern (stages) durchlaufen, vorerwärmt und durch Dampf in einem Wärmetauscher erhitzt. Das Wasser fließt dann in die erste Verdampferkammer, wobei eine gewisse Menge der Flüssigkeit bei diesem Umgebungsdruck sofort in Dampf übergeht. Der erzeugte Dampf kondensiert auf den in den oberen Teil der Kammer durchlaufenden Kondensationsrohren. Das destillierte Wasser wird gesammelt und abgepumpt. Das restliche Meerwasser wird zur nächsten Kammer geführt, worin spezifische Druck- und Temperaturbedingungen vorliegen. Das Verfahren wiederholt sich von Kammer zu Kammer. Derartige Anlagen besitzen zwischen 16 und 24 Verdampferkammer. Alle Stufen tragen zum destillierten Wasser bei. |
Das MED-Verfahren,
wie das MSF-Verfahren, erfolgt in einer Reihe von Prozesskammern (Effekte).
Hierbei wird jedoch das Prinzip der Umgebungsdruckreduktion in diesen
Effekten angewandt. Dieses Verfahren ermöglicht das mehrfache Sieden von
Meerwasser, mit nachfolgender Kondensation von destilliertem Wasser, ohne
dass nach der ersten Prozesskammer weitere Wärme zugeführt werden muss. Das
Meerwasser wird in den ersten Effekt eingesprüht, erreicht durch Kontakt mit
den Kondensationsrohren seine Siedetemperatur und geht sofort in Dampf
über. Der dabei entstehende heiße Dampf wird durch den folgenden Effekt
abgeführt, wo er wiederum zur Überhitzung des eingesprühten Wassers aus der
vorangehenden Druckkammer eingesetzt wird. Das übrig gebliebene Meerwasser
wird zum nächsten Effekt gepumpt und darin versprüht, wobei das Verfahren
ständig wiederholt wird. Je nach Dimension der Anlage, werden 8 bis 16
dieser Effekte hintereinandergeschaltet, die sich durch Druck- und
Temperaturbedingungen in ihrem Inneren unterscheiden. Das aus dem Dampf im
Inneren der Kondensationsrohren abgeschiedene destillierte Wasser wird
gesammelt.
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VC (Vapor Compression) |
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(Brüdenverdichter) | Kraft-Wärme-Kopplung (Cogeneration) |
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Das VC-Verfahren wird normalerweise für kleine bis mittlere Meerwasserentsalzungsanlagen verwendet. Die Wärme für die Verdampfung wird eher durch Dampfkompression als durch Wärmetausch vom in einem Kessel erzeugten Dampf bereit gestellt. Die Anlagen nutzen das Prinzip der Seidetemperaturreduktion durch Druckreduktion. Zwei Verfahren werden in der Regel zur Dampfkompression verwendet, damit ausreichend Wärme für die Verdampfung erzeugt wird: Elektrisch angetriebene Mechanischer Kompressoren und Dampfdüsen. |
Thermische Entsalzungsanlagen lassen sich an die Kreisprozesse von Gas-Kraftwerken so ankoppeln, dass Leistung und Wirkungsgrad des Kraftwerks nicht verringert werden. Damit lassen sich sehr günstige Verfahrenskosten und verringerte Schadstoff-Emissionen gegenüber der getrennten Trinkwassergewinnung mit ölgefeuerten Anlagen erzielen. Solche Kombi-Prozesse müssen allerdings für einen optimalen Betrieb abgestimmt werden. |